以高考化学试题中的十种“陷阱”为例_高考论文

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试题中的“陷阱”是指干扰信息、迷惑条件或设置的思维障碍、思考歧路等。高考试题需要保证一定的难度和区分度,因此,高考命题中“陷阱”是不可少的,正像教育部考试中心在试题编制的基本要求中强调的,“干扰项能反映考生的典型错误,且看上去似乎有理,不要错得太明显”;“应该增大正确项的隐蔽性和错误项的干扰性”。下面仅列举高考试题中的十类“陷阱”做一分析,指导学生提高识别能力,排除干扰。

一、概念混淆

例1 (1999年全国卷9题)关于晶体的下列说法正确的是()

A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子

B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高

D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

分析 题目故意混淆了不同类晶体的构成微粒。离子晶体和金属晶体结构中虽都有阳离子,但一个含有阴离子、一个却含有自由电子。将一般规律绝对化,金属汞常温下为液态,比一些常见的分子晶体(如硫、白磷等)还要低,而有些金属晶体如铁的熔点高于单质硅。因此要辩证地认识概念。

本题的难度为0.34,主要的干扰项为B、C,正确的是A。

2005年江苏卷21题,要求通过条件给出的键能数据,估算工业上制取高纯硅:

SiCl[,4](g)+2H[,2](s)=Si(s)+4HCl(g)

反应的反应热△H=____kJ/mol。

由于反应式中仅给出了硅的化学式,若对晶体硅的结构认识不清,就会误认为1mol晶体硅中含有4molSi-Si键,导致计算错误。晶体硅的结构与金刚石相似,虽然1个硅原子可以形成4个共价键,但晶体结构中硅原子与硅硅键键数之比为1∶2,因此,1mol晶体硅中含有2mol Si-Si键。答案为+236。

像“燃烧热”“中和热”等概念中那些限定的外延条件往往是命题的“陷阱”。

二、条件隐含

例2 (2001年全国卷20题)某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量……(见图1)。

附图

图1 实验装置

(3)测量收集到的气体体积时,调整量筒内外液面高度,如何使内外液面的高度相同____。

分析 隐含的条件是,测量的量筒内气体体积必须是在相同条件下,与外界大气压相同时的体积,只有量筒内外液面高度一样,量筒内的气体压强才为大气压。如何使量筒内外液面的高度相同?需慢慢将量筒下移。

本题当年的难度为0.591。

在化学平衡类的题目中,运用勒沙特列原理时,要特别注意显、隐条件,如容器的体积是否固定,温度、压强是否改变等。

例3 (1996年全国卷31题)在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图2所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0mol、D为6.5mol、F为2.0mol,设E为xmol。当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置。

附图

图2 可逆反应的实验装置

请填写以下空白:

(1)若x=45,则右侧反应在起始时向____(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行,则x的最大值应小于____。

(2)若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?____(填“相等”“不相等”或“不能确定”)。其理由是____。

本题的第二问就是要分析到,“调节……温度”即意味着在不同的温度下达到的平衡,无疑,是不相等的,因为,这两种情况是在不同的温度下达到的平衡,平衡状态不同,所以物质的量也不同。

答案:(1)正反应、7.0(2)不相等……

例4 (2003年江苏卷8题)若以w[,1]和w[,2]分别表示浓度为amol/L和bmol/L氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)()

A.2w[,1]=w[,2]B.2w[,2]=w[,1]

C.w[,2]>2w[,1]D.w[,1]<w[,2]<2w[,1]

本题的“陷阱”在于氨水的密度与浓度关系的判断,一般地认为,浓度越大密度越大,然而,氨水的密度却是浓度越大密度越小。注意,题中已给出了提示,这就是隐含的条件。

三、“定势”诱导

例5 (1998年全国卷15题)有五瓶溶液分别是:①10mL 0.6mol·L[-1]NaOH水溶液,②20mL 0.50mol·L[-1]H[,2]SO[,4]水溶液,③30mL 0.40mol·L[-1] HCl水溶液,④40mL 0.30mol·L[-1]HAc水溶液,⑤50mL 0.20mol·L[-1]蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是()

A.①>②>③>④>⑤

B.②>①>③>④>⑤

C.②>③>④>①>⑤

D.⑤>④>③>②>①

分析 比较溶液所含的离子、分子总数,人们的“定势”是,仅比较溶质的分子及电离的离子的物质的量,因而“上当受骗”。错选C的同学,就是忽略了水的物质的量。当年难度值为0.11,成为全卷难度值最低的题。其实,本题只须比较溶剂的多少,就可以迅速得出D的答案。假若将题目改为“比较溶质分子、离子的物质的量”,则答案是C。

2003年全国19题第二小题,要求配制浓度为2mol/L的NaOH溶液100mL。因为题目中没有给出容量瓶,不少同学不知所措。本题在于条件中“约”字,由于受“精确配制溶液必须要用容量瓶”的定势干扰,学生陷入迷茫中。

例6 (2005年广东卷2题)将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL 1mol·L[-1]的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是()

A.1∶2∶3 B.6∶3∶2 C.3∶1∶1 D.1∶1∶1

分析 钠、镁、铝分别与盐酸反应放出氢气,由于反应后形成的化合物中钠、镁、铝的化合价分别是+1、+2、+3价,所以,很容易“定势”地选A。认真分析条件会发现:题目给出的100mL 1mol·L[-1]的盐酸,其物质的量为0.1mol,不够与0.3mol镁、铝完全反应,因此只能产生0.05mol的氢气;钠本身就可以与水剧烈反应产生氢气,0.3mol Na可产生O.15mol H[,2]。答案为C。

四、迁移障碍

例7 (2002年全国卷14题)碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3、+5两种价态。这种化合物的化学式是()

A.I[,2]O[,3] B.I[,2]O[,4] C.I[,4]O[,7] D.I[,4]O[,9]

分析 本题可以从氯酸盐迁移到碘酸盐,再迁移到碘酸碘。碘酸根为IO[,3][-],其中I[+5]价,则碘酸碘应为I[+3](1[+5]O[,3]),因此,其化学式为I[,4]O[,9]。

正是这种迁移存在障碍,误入题目设置的“陷阱”,仅考虑“在该化合物中,碘元素呈+3、+5两种价态。”的条件,而没有考虑该物质的组成是碘酸盐。本题难度为0.270,成为当年较难的题。规律的应用中也要防止负迁移的影响,如Fe[3+]和CO[,3][-2]在水溶液中可以发生水解生成Fe(OH)[,3]和CO[,2],但是,Fe[3+]和S[2-]在酸性溶液中却发生了氧化还原反应。

五、倒行逆施

例8 (2004年全国理综卷Ⅰ套13题)某温度下,在一密闭的容器中,发生如下反应:

2M(g)+N(g)2E(g)

若开始时只充入2mol E(g),达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达到平衡时M的转化率为()

A.20%B.40%C.60%D.80%

分析 本题考查学生多向思维方法的运用。由充入2molE(g),达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%,计算并分析推断,达平衡时,M的物质的量为0.8mol,再由等效平衡知:在相同条件下,开始时充入2molE或2mol M、1mol N达到平衡时各物质的量浓度是一样的。因此,转化的M的量为1.2mol,其转化率为60%。答案为C。由于人们习惯于正向思考,而此题却要从逆向入手进行分析。

六、虚晃一枪

“数据”是计算的重要依据,但有时又会成为解题的一种“陷阱”,虚晃一枪,并非需要详细计算。尤其是选择题,基本上不需要硬算。

例9 (1998年全国卷35题)下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100gH[,2]O)。

NaNO[,3]KNO[,3]NaCl KCl

10℃80.5 20.935.7 31.0

100℃

175 246 39.1 56.6

计算时假定:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计。

(1)取23.4gNaCl和40.4gKNO[,3],加70.0gH[,2]O,加热溶解。在100℃时蒸发掉50.0gH[,2]O,维持该温度,过滤析出晶体,计算所得晶体的质量(m高温)。将滤液冷却至10℃,待充分结晶后,过滤。计算所得晶体的质量(m低温)。

(2)另取34.0g NaNO[,3]和29.8g KCl,同样进行如上实验。10℃析出的晶体是____(写化学式)。100℃和10℃得到的晶体质量(m'高温和m'低温)分别是多少?

分析 在第(1)问解出结果后,第(2)问还需要详细计算吗?两种原始溶液中各种盐的物质的量相等为0.40mol,因而溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同,结果与(1)一样。

例10 (2004年北京理综14题)在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:

H[,2](g)+I[,2](g)2HI(g)

已知H[,2]和I[,2]起始浓度均为0.10mol/L,达平衡时HI的浓度为0.16mol/L。若H[,2]和I[,2]起始浓度变为0.20mol/L时,则平稳时H[,2]的浓度(mol/L)是()

A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02

分析 此题虽然可以一步一步去算,但是,只要略做分析,就会发现,增大压强,平衡不移动,答案为C。

七、浅尝辄止

化学计算时,数据的使用要遵守有效数字运算规则,否则会出现错误。如有机物化学式的推断,要防止在计算确定最简式时,过早地“四舍五入”近似,误入歧途。

例11 (2003年全国卷23题)A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%;A只含一种官能团,且每个碳原子上最多只连一个官能团;A能与乙酸发生酯化反应,但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。

(1)A的分子式是____,其结构简式是____。

(2)……

分析:(44.1/12)∶(8.82/1)∶(100-44.1-82/16)

=3.675∶8.82∶2.943=1.25∶3∶1=5∶12∶4

最简式为C[,5]H[,12]O[,4]。

由于C∶H=5∶12,已为饱和,不可能再加倍,此即为分子式。

若(44.1/12)∶(8.82/1)∶(100-44.1-82/12)=3.7∶8.8∶2.9,则不可能得到C[,5]H[,12]O[,4]。

本题解出最简式是关键,故切不可“浅尝辄止”。该题当年难度为0.199,成为最难的题。

八、逼其就范

例12 (2000年上海卷22题)取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL,分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是()

A.醋酸与锌反应放出氢气多

B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多

C.醋酸与锌反应速率大

D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大

分析 本题巧借人们熟悉的“条件”,将你步步引入“陷阱”,逼你“就范”。正是由于大家知道盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,pH均等于2,则醋酸的物质的量浓度大于盐酸的物质的量浓度,稀释2倍后,盐酸中的c(H[+])为0.005mol/L,而醋酸中c(H[+])则大于0.005mol/L,此时,很容易误入“醋酸与锌反应放出氢气多”的“圈套”。虽然醋酸中的H[+]物质的量多,但是,锌的物质的量只有0.00046mol,盐酸中H[+]物质的量为0.001mol,醋酸中H[+]物质的量大于0.001mol,显然锌的量不足,因此,放出的氢气一样多。答案为B、C。

例13 (2000年全国理综6题)有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1mol·L[-1]的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减少一半,在②中加入少量CH[,3]COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性),③不做改变。然后以酚酞做指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所消耗的NaOH溶液体积是()

A.①=③>② B.③>②>①

C.③=②>① D.①=②=③

分析 “少量CH[,3]COONa固体”就是“陷阱”,会使同学立刻联想到“强碱弱酸盐水解显碱性”,因此干扰了正确判断,选择了错误的选项B。须知CH[,3]COOH虽是弱电解质,但用NaOH溶液滴定时它会不断地电离,答案是C。

九、逻辑混乱

例14 (1995年全国31题)A、B、C是中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如图3的关系。

附图

图3 各物质间的反应关系

据此判断:

(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是(用A、B、C字母填写)____。

(2)单质乙必定是(填“金属”或“非金属”)____,其理由是____。

(3)单质乙的分子式可能是____,则化合物B的分子式是____。

分析 本题考查学生对元素及其化合物的掌握情况,着重考查逻辑推理的能力,也由此设置了“陷阱”,导致逻辑混乱,“乱中取胜”。

由A+B→乙+C分析,两种化合物(且是仅由两种元素组成的化合物)反应得到一种单质和另一种化合物,则推断A、B中一定含有乙元素。同时,还能分析到单质乙中元素的化合价为0价,则化合物A、B中乙元素的化合价一定呈正、负不同的价态。由于元素能显负价,则推知,乙为非金属。

由于题目设置了三个变化关系:甲→A、甲+B→A+C、A+B→乙+C,再加之化合物和单质的组成关系,易使学生产生逻辑混乱,推不出结果。本题属于较难的题。

十、情境陌生

例15 (2000年全国理综26题)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li[,2]CO[,3]和Na[,2]CO[,3]的熔融盐混合物做电解质,CO为阳极燃气,空气与CO[,2]的混合气为阴极燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:

阳极反应式:2CO+2CO[,3][2-]→4CO[,2]+4e[-]

阴极反应式:____。

电池总反应式:____。

分析 由于本题的陌生度较大,成为当年较难的题。学生对电池的“阴极、阳极”不了解;燃料电池的电极反应未接触。

只要仔细分析仍可以找到解题的钥匙。在金属防腐中提到“牺牲阳极的阴极保护法”,就是利用原电池的原理,这里“阳极”就是发生氧化反应的一极,即原电池的负极,那么,“阴极”就是原电池的正极。阴极发生的是还原反应,因此,相对于阳极的反应式,阴极的反应式是:2CO[,2]+O[,2]+4e[-]→2CO[,3][2-]。

对策

1.掌握“双基”是基础

高考仍是重视基础的,基础知识是“能力”的载体。“陷阱”正是设在你基础不扎实处、概念不明确处。

2.认真审题是关键

要读通题、读懂题。不仅能找到显性条件,而且能挖掘出隐性条件,能由元信息进行加工得到二次信息。对于陌生的情境,要能联系已有知识进行迁移。

3.不断反思识陷阱

为什么会上当受骗?每个人的情况不相同,要从知识、能力等方面去思考,更要从非智力因素上找原因,进行心理调适,增强免疫力。

4.良好品质是锐器

培养良好的思维品质,才能有敏锐的洞察力。平时,要有意识地进行思维训练,提高思维品质。

5.感觉不顺须谨慎

在解题过程中若感到很不顺畅,此时,一定要回头看,再读题,再将信息进行加工处理。

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